Getaran, Gelombang, dan Bunyi dalam Kehidupan
Aktivitas 10.7 Frekuensi Nada pada SenarAyo, Kita Lakukan
Apa yang kamu perlukan?
Gitar
Apa yang harus kamu lakukan?
1. Petiklah secara bergantian senar gitar nomor 1, 3, 6!
2. Dengarkan bunyi yang dihasilkan masing-masing senar. Apakah bunyi yang dihasilkan semakin tinggi atau rendah frekuensinya? Bagaimana hubungan ketebalan tali dawai dengan frekuensi? 3. Gaya tegang pada senar nomor 6 diperbesar dengan memutar
setelannya, petiklah senarnya dan dengarkan nada yang dihasilkan. Kurangi tegangan senar dengan memutar setelannya, kemudian petik senarnya. Bandingkan bunyi senar yang dihasilkan ketika tegangannya diperbesar dan dikurangi!
4. Apakah frekuensi bunyinya semakin besar ketika tegangan diperbesar? Bagaimana hubungan tegangan dawai dengan frekuensi?
5. Petiklah senar nomor 6 dengan menekan senar pada kolom 2, 3, 4 (panjang senar semakin pendek) secara bergantian. Bandingkan bunyi yang dihasilkan. Apakah semakin pendek senarnya akan semakin tinggi frekuensi bunyi yang dihasilkan?
Apa yang dapat kamu simpulkan?
Berdasarkan percobaan yang telah kamu lakukan, buatlah simpulannya!
Berdasarkan kegiatan pada Aktivitas 10.7 diperoleh hasil bahwa frekuensi senar yang bergetar bergantung pada hal-hal berikut.
Panjang senar, semakin panjang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
Tegangan senar, semakin besar tegangan senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
Luas penampang senar, semakin kecil penampang senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
Sumber: Dok. Kemdikbud Gambar 10.8 Gitar 2) Nada
Kamu akan lebih nyaman ketika mendengarkan bunyi musik, dibandingkan dengan bunyi ramainya orang yang ada di pasar. Mengapa? Bunyi musik akan lebih enak didengarkan karena bunyi musik memiliki frekuensi getaran teratur yang disebut nada, sebaliknya bunyi yang memiliki frekuensi yang tidak teratur disebut desah. Berikut ini merupakan beberapa deret nada yang berlaku standar.
Deret nada : c d e f g a b c
Baca : do re mi fa sol la si do
Frekuensi : 264 297 330 352 396 440 495 528
Perbandingan : 24 27 30 32 36 40 45 48
3) Warna atau Kualitas Bunyi
Pada saat bermain alat musik, kamu dapat membedakan bunyi yang bersumber dari alat musik gitar, piano dan lain-lain. Setiap alat musik akan mengeluarkan suara yang khas. Suara yang khas ini disebut kualitas bunyi atau yang sering disebut timbre. Begitu pula pada manusia, juga memiliki kualitas bunyi yang berbeda-beda, ada yang memiliki suara merdu atau serak.
4) Resonansi
Tahukah kamu mengapa kentongan menghasilkan bunyi yang lebih keras daripada kayu yang tidak berongga ketika dipukul?
kotak udara pada gitar biasa? Jawaban pertanyaan ini akan berkaitan dengan resonansi. Agar memahami resonansi, lakukan kegiatan pada Aktivitas 10.8.
Aktivitas 10.8 Resonansi Bunyi
Ayo, Kita Lakukan
Apa yang kamu perlukan?
1. 2 garpu tala yang memiliki frekuensi sama 2. Penyangga garpu tala
3. Pemukul garpu tala 4. Gelas
5. Air
Apa yang harus kamu lakukan? a. Percobaan 1
1. Susunlah garpu tala seperti pada Gambar 10.9!
Garpu tala A Garpu tala B
Sumber: ecx.images-amazon.com Gambar 10.9 Percobaan Garpu Tala
2. Pukullah garpu tala A dengan menggunakan pemukul garpu tala, sehingga terdengar bunyi! Setelah beberapa lama, peganglah garpu tala A!
3. Amatilah garpu tala B, apa yang terjadi pada garpu tala B ketika garpu tala A dipukul?
b. Percobaan 2
1. Siapkan alat dan bahan!
2. Pukullah garpu tala dengan menggunakan pemukul garpu tala, kemudian dengarkan bunyi dari garpu tala, seperti pada Gambar 10.10! 3. Pukullah garpu tala di meja kamu
lagi, kemudian dekatkan pada bibir gelas yang kosong. Coba dengarkan! 4. Isilah air dalam gelas sebanyak 12 gelas! 5. Pukullah garpu tala dengan
menggunakan pemukul garpu tala, kemudian dekatkan pada bibir gelas yang berisi air, coba dengarkan, seperti pada Gambar 10.11!
6. Lakukan kegiatan langkah 4 dan ke-5, dengan melakukan variasi jumlah air pada gelas, yaitu berisi air 12 gelas, 34 gelas, dan penuh dengan air!
7. Gelas manakah yang menghasilkan suara paling keras? Urutkan manakah yang menghasilkan suara paling keras sampai paling rendah?
Apa yang perlu kamu diskusikan?
Mengapa hal tersebut dapat terjadi? Jelaskan!
Apa yang dapat kamu simpulkan?
Berdasarkan percobaan dan diskusi yang telah kamu lakukan, apa yang dapat kamu simpulkan?
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 10.10 Seorang Siswa Mendengarkan Garpu Tala
Penuh air 3/4 air 1/2 air
Sumber: Dok. Kemdikbud Gambar 10.11 Bagan Percobaan Resonansi
Ikut bergetarnya udara yang ada di dalam kentongan setelah dipukul mengakibatkan bunyi kentongan terdengar semakin keras. Hal inilah yang disebut resonansi. Resonansi dapat terjadi pada kolom udara. Bunyi akan terdengar kuat ketika panjang kolom udara mencapai kelipatan ganjil dari 14 panjang gelombang (λ) bunyi. Resonansi kolom udara ternyata telah dimanfaatkan oleh manusia dalam berbagai alat musik, antara lain pada gamelan, alat musik pukul, alat musik tiup, dan alat musik petik atau gesek.
Apakah resonansi hanya terjadi pada kolom udara yang ada di berbagai alat musik? Apakah pada telinga manusia juga memanfaatkan prinsip resonansi? Ketika kita berbicara, kita dapat mengatur suara menjadi lebih tinggi atau rendah. Organ yang berperan dalam pengaturan terjadinya suara adalah pita suara dan kotak suara yang berupa pipa pendek. Pada saat kita berbicara pita suara akan bergetar. Getaran itu diperkuat oleh udara dalam kotak suara yang beresonansi dengan pita suara pada frekuensi yang sama. Akibatnya, amplitudo lebih besar sehingga kita dapat mendengar suara yang nyaring.
Telinga manusia memiliki selaput tipis. Selaput itu mudah sekali bergetar apabila di luar terdapat sumber getar meskipun frekuensinya tidak sama dengan selaput gendang telinga. Selaput tipis sangat mudah beresonansi, sehingga sumber getar yang frekuensinya lebih kecil atau lebih besar dengan mudah menyebabkan selaput tipis ikut bergetar. Prinsip kerja resonansi digunakan manusia karena memiliki beberapa keuntungan, misal dapat memperkuat bunyi asli untuk berbagai alat musik. Selain itu, ada juga dampak yang merugikan dari efek resonansi, yaitu bunyi ledakan bom dapat memecahkan kaca walaupun kaca tidak terkena bom secara langsung, bunyi gemuruh yang dihasilkan oleh guntur beresonansi dengan kaca jendela rumah sehingga bergetar dan dapat mengakibatkan kaca jendela pecah, serta bunyi kendaraan yang lewat di depan rumah dapat menggetarkan kaca jendela rumah.
4) Pemantulan Bunyi
Mengapa ketika berada di ruang tertutup suara terdengar lebih keras daripada di ruang terbuka? Mengapa jika kita berteriak pada tebing seperti ada yang meniru suara kita? Apakah suara ini dipantulkan? Agar memahami hal ini lakukan kegiatan berikut.
Aktivitas 10.9 Pemantulan Bunyi